합성 속도 계산기

두 속도 벡터를 크기와 방향으로 더해 합성 속력, 각도, 직교 좌표 성분을 구합니다.

속도 벡터 덧셈
각 속도의 크기를 미터 매 초로, 각도는 양의 x축에서 반시계 방향으로 측정해 입력하세요.

합성 속도 안내

속도는 벡터로, 물체가 얼마나 빠르게 움직이는지와 그 운동 방향을 함께 나타냅니다. 두 운동이 동시에 작용할 때 속력을 일반적인 숫자처럼 단순히 더할 수는 없는 경우가 대부분입니다. 각 성분을 따로 합성해야 합니다. 이 계산기는 크기와 각도로 표현된 두 벡터를 수평 및 수직 성분으로 바꾸어 더한 뒤, 그 합을 다시 크기와 방향으로 변환합니다. 각도는 양의 수평축에서 반시계 방향으로 측정합니다. 영 도는 오른쪽, 구십 도는 위, 백팔십 도는 왼쪽, 음의 구십 도는 아래를 가리킵니다. 각 벡터의 수평 성분은 크기와 각도의 코사인을 곱한 값이고, 수직 성분은 크기와 각도의 사인을 곱한 값입니다. 합성 성분은 해당 입력 성분들의 합입니다. 크기는 피타고라스 정리로 구하고, 방향은 올바른 사분면을 유지하는 두 인수 아크탄젠트 함수로 구합니다. 벡터 덧셈은 상대 운동의 핵심입니다. 물에 대한 배의 속도와 강물의 유속이 합쳐져 지면에 대한 배의 속도가 됩니다. 항공기의 대기 속도와 바람의 속도가 합쳐져 지상 속력과 항적 방향을 결정합니다. 움직이는 차량 안에서 걷는 사람은 차량에 대한 속도와 지면에 대한 속도를 갖습니다. 이 계산기는 결과를 미터 매 초로 표시하지만, 같은 방법을 변위, 가속도, 힘 등 다른 이차원 벡터에도 적용할 수 있습니다. 부호와 방향은 중요합니다. 크기가 같은 두 벡터가 같은 방향이면 속력이 두 배가 되고, 반대 방향이면 서로 상쇄됩니다. 수직인 벡터는 익숙한 삼사오 직각삼각형처럼 성분의 제곱합으로 합성 크기를 구합니다. 사인과 코사인은 주기적으로 반복되므로 각도는 삼백육십 도보다 크거나 음수여도 됩니다. 다만 최종 방향은 관례적인 범위 안에 표시하면 해석하기 쉽습니다. 이 계산기는 두 속도가 같은 기준계, 단위, 좌표축을 사용한다고 가정합니다. 광속보다 훨씬 느린 일상적 역학에 적합한 일반적인 갈릴레이 벡터 덧셈을 수행합니다. 상대론적 속도 합성에는 다른 식이 필요합니다. 또한 벡터를 이차원으로 취급하며 표시된 y축 외의 제삼 차원이나 z 성분은 포함하지 않습니다. 답을 사용하기 전에 문제의 방향 규칙을 확인하고 모든 속력을 미터 매 초로 변환하세요. 수학적 각도와 보통 북쪽에서 시계 방향으로 측정하는 항법 방위각도 구분해야 합니다.

합성 속도 예시

입력 벡터합성 속도해석
3 m/s, 0 도; 4 m/s, 90 도5 m/s, 53.130 도삼사오 관계를 이루는 수직 성분입니다.
10 m/s, 0 도; 4 m/s, 180 도6 m/s, 0 도같은 직선에서 반대 방향으로 움직입니다.
5 m/s, 30 도; 5 m/s, 150 도5 m/s, 90 도수평 성분이 상쇄됩니다.

속도 벡터 더하는 방법

  1. 첫 번째 속도 크기와 양의 x축에서 측정한 각도를 입력하세요.
  2. 동일한 단위와 각도 규칙으로 두 번째 속도 크기와 각도를 입력하세요.
  3. 속도 벡터 더하기를 선택하세요.
  4. 합성 크기, 방향, 성분 값을 확인하세요.

합성 속도 자주 묻는 질문

두 속도를 단순히 더해도 되나요?

동일한 축 위에 있고 부호로 방향을 나타낼 때만 직접 더할 수 있습니다. 일반적으로는 성분으로 분해한 뒤 더해야 합니다.

이 계산기는 어떤 각도 규칙을 사용하나요?

양의 수평축에서 반시계 방향으로 각도가 증가합니다. 표준 수학 규칙이며 나침반 방위각과는 다릅니다.

합성 속도가 0일 수 있나요?

네. 크기가 같고 방향이 정확히 반대인 두 속도는 상쇄됩니다. 이때 합성 벡터의 두 성분과 크기는 모두 0입니다.

속도 이외의 벡터에도 적용되나요?

네. 같은 성분법으로 힘이나 변위 같은 모든 이차원 벡터를 더할 수 있습니다. 단위와 물리적 의미를 상황에 맞게 해석하세요.

상대론적 속도 덧셈인가요?

아니요. 일반적인 역학 속도에 적합한 고전적 벡터 덧셈입니다. 광속에 가까운 운동에는 특수 상대성 이론과 기준계에 따른 합성식이 필요합니다.